Влияние деформаций высокопрочных конструкционных материалов на транспорт водорода из внешней среды

Работа посвящена развитию методов и моделей механики сплошных сред, позволяющих описать абсорбцию и диффузию водорода внутрь металла. Проведен анализ влияния диффузии на скорость распространения химической реакции в упругом напряженно-деформированном твердом теле. Для вычисления скорости распространения химической реакции использовалась модель тензорного химического сродства, были рассмотрены различные зависимости коэффициента диффузии от напряженно-деформированного состояния твердого тела. Чтобы оценить дальнейшую целесообразность развития механохимических подходов для описания массопереноса водорода внутрь металлов, экспериментально была проведена оценка значения энергии активации водорода в металле. В рамках подхода линейной неравновесной термодинамики было записано уравнение диффузии, исследовано влияние напряженно-деформированного состояния на массоперенос, предложены различные способы учета диффузии связанного водорода. Разработана совокупность подходов, которые позволяют описать поведение водорода при его диффузии внутрь металла, наблюдаемое экспериментально. В частности, описано возникновение тонкого приповерхностного слоя с локальным увеличением концентрации водорода внутри его, а также описан запирающий эффект, заключающийся в дальнейшем нераспространении водорода внутрь металла.